扭力檢測裝置的製作方法

2023-06-05 01:52:16

本發明涉及扭力檢測技術領域，更具體地，涉及一種能檢測待檢測件的主動扭力和被動扭力的扭力檢測裝置。

背景技術：

電子設備，尤其是智能手錶對於內部的摩擦力要求較高。摩擦力越大則驅動錶針運動時需要的動力越大，動力越大則手錶的能耗越大。目前，智能手錶都採用電能驅動，能耗越大則智能手錶的待機時間越短。用戶需要頻繁的充電以保證智能手錶的正常使用。頻繁充電給用戶帶來不便。

手錶的指針的扭力可以反映手錶內部的摩擦力的大小，進而為手錶的設計提供可靠的參考數據。指針走動時的力為主動扭力，指針被外力作用時的力為被動扭力。主動扭力和被動扭力能綜合反映手錶內部的摩擦力大小。然而，尚沒有有效的設備來檢測主動扭力和被動扭力。此外，由於手錶指針的驅動力成周期性變化，扭力值達到最大後瞬間變小並且扭力值比較小，直接用扭力測試儀檢測扭力很難捕捉到合適的扭力值。

技術實現要素：

本發明的一個目的是提供一種扭力檢測裝置的新技術方案。

根據本發明的第一方面，提供了一種扭力檢測裝置。該裝置包括：

扭力測試儀；

機臺，所述機臺包括轉動裝置和用於承接待檢測件的載物裝置，所述扭力測試儀被設置在所述轉動裝置上，所述載物裝置位於所述扭力測試儀的擺針側，所述轉動裝置被配置為能固定所述扭力測試儀的位置並且能驅動所述扭力測試儀沿Y軸轉動，所述載物裝置被配置為使所述待檢測件與所述扭力測試儀同軸設置；以及

數據處理裝置，所述數據處理裝置包括用於捕捉所述扭力測試儀的讀數的影像裝置和用於獲取最大讀數的處理器，所述影像裝置位於所述扭力測試儀的顯示側，所述影像裝置與所述處理器信號連接。

可選地，所述機臺包括基座，所述轉動裝置、所述載物裝置以及所述影像裝置被設置在所述基座上。

可選地，還包括升降裝置，所述轉動裝置被設置在所述升降裝置上，所述升降裝置被配置為能使所述轉動裝置沿Y軸方向移動。

可選地，所述載物裝置包括載物架、固定架和彈性元件，所述載物架通過所述彈性元件被設置在所述固定架上，在所述固定架上設置有探針；工作時，所述升降裝置下降，所述轉動裝置下壓所述載物架，當所述載物架下降至設定位置時，所述探針與待檢測件接觸以對待檢測件供電。

可選地，還包括平移裝置，所述載物裝置被設置在所述平移裝置上，所述平移裝置被配置為能使所述載物裝置在裝載位和檢測位之間移動。

可選地，所述轉動裝置包括支架、用於安裝所述扭力測試儀的承載架以及用於驅動所述承載架的動力裝置，所述動力裝置被設置在所述支架上，所述支架包括圓孔，所述承載架被設置在所述圓孔上，所述承載架被配置為能沿所述圓孔轉動。

可選地，所述動力裝置為步進電機，所述步進電機與所述承載架之間為齒輪傳動，所述承載架通過軸承設置在所述圓孔上。

可選地，還包括用於為所述影像裝置補光的補光裝置。

可選地，還包括支柱，所述支柱被設置在所述基座上，所述補光裝置為LED光源，所述影像裝置和所述LED光源被設置在所述支柱上，所述LED光源位於所述影像裝置和所述扭力測試儀之間，所述影像裝置和所述LED光源被配置為能沿所述支柱的延伸方向移動。

可選地，所述影像裝置被配置為間隔設定時間以捕捉所述扭力測試儀的讀數。

本發明的發明人發現，在現有技術中，手錶指針的扭力能反映手錶的內部的摩擦力，尚沒有檢測這種摩擦力的設備。因此，本發明所要實現的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的，故本發明是一種新的技術方案。

該扭力檢測裝置可以用來檢測待檢測件的主動扭力和被動扭力。需要檢測待檢測件的主動扭力時，只需轉動裝置的位置固定。將擺針和待檢測件相配合。並且影像裝置捕捉扭力測試儀的讀數。處理器讀取該讀數並進行分析即可得出主動扭力。需要檢測待檢測件的被動扭力時，只需將轉動裝置轉動進而帶動扭力測試儀發生轉動。在此過程中，擺針與待檢測件配合。並且影像裝置捕捉扭力測試儀的讀數。處理器讀取該讀數並進行分析即可得出被動扭力。

通過以下參照附圖對本發明的示例性實施例的詳細描述，本發明的其它特徵及其優點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中並構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，並且連同其說明一起用於解釋本發明的原理。

圖1：本發明實施例的位於檢測位的扭力檢測裝置的結構示意圖。

圖2：本發明實施例的位於裝載位的扭力檢測裝置的結構示意圖。

圖3：本發明實施例的扭力檢測裝置的分解圖。

圖4：本發明實施例的扭力檢測裝置的剖視圖。

圖5：圖4中的局部示意圖。

圖中，11：攝像機；12：LED光源；13：支柱；14：基座；15：步進電機；16：支架；17：固定架；18：載物架；19：智能手錶主板；20：第一氣動滑臺；21：擺針；22：探針；23：扭力測試儀；24：彈簧；25：側壁；26：密封面；27：承載架；29：圓孔；32：軸承；33：第二氣動滑臺。

具體實施方式

現在將參照附圖來詳細描述本發明的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的範圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發明及其應用或使用的任何限制。

對於相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。

在這裡示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步討論。

本發明提供一種扭力檢測裝置。如圖4-5所示，該裝置包括：扭力測試儀23、機臺以及數據處理裝置。扭力測試儀23用於檢測扭力。該儀器包括主體、擺針21和顯示錶。例如，如圖5所示，擺針21位於主體下側，用於與待檢測件相配合。顯示錶位於主體的上側，用於顯示扭力。扭力測試儀23為本領域的常用設備，在此不做詳細說明。

在本發明中，如圖1或者2所示，機臺包括轉動裝置和用於承接待檢測件的載物裝置。扭力測試儀23被設置在轉動裝置上。載物裝置位於扭力測試儀23的擺針21側。擺針21側，即靠近扭力測試儀23的擺針21的一側。轉動裝置被配置為能固定扭力測試儀23的位置並且能驅動扭力測試儀23沿Y軸轉動，其中，在扭力測試儀23的位置固定時檢測待檢測件的主動扭力，在扭力測試儀23轉動時檢測待檢測件的被動扭力。載物裝置被配置為使待檢測件與扭力測試儀23同軸設置。數據處理裝置包括用於捕捉扭力測試儀23的讀數的影像裝置和用於讀取、分析並獲取最大讀數的處理器(未示出)。影像裝置位於扭力測試儀23的顯示側。顯示側，即扭力靠近扭力測試儀23的顯示錶的一側。擺針21側與顯示側相對設置。影像裝置與處理器信號連接，一邊處理器處理讀數。

該扭力檢測裝置可以用來檢測待檢測件的主動扭力和被動扭力。以手錶為例，需要檢測手錶的指針的主動扭力時，只需轉動裝置的位置固定。將擺針21和手錶的指針相配合。並且影像裝置捕捉扭力測試儀23的讀數。處理器讀取該讀數並進行分析即可得出主動扭力。需要檢測手錶的指針的被動扭力時，只需將轉動裝置轉動進而帶動扭力測試儀23發生轉動。在此過程中，擺針21與手錶的指針配合。並且影像裝置捕捉扭力測試儀23的讀數。處理器讀取該讀數並進行分析即可得出被動扭力。使用十分方便。

在本發明的一種具體的實施方式中，如圖1和2所示，機臺包括基座14。轉動裝置、載物裝置以及影像裝置被設置在基座14上。基座14可以固定轉動裝置、載物裝置和影像裝置的相對位置。並且，在基座14上還可以設置控制裝置。該控制裝置的功能可以是但不局限於控制扭力檢測裝置的開關、控制轉動裝置轉動方向和轉動速度、控制影像裝置的捕捉頻率、控制氣動滑臺的運動以及控制待檢測件的通、斷電等。此外，為了節約空間，處理器也可以被設置在基座14中。在基座14上還可以設置顯示器以顯示扭力值。

為了便於待檢測件的裝載和檢測，在本發明的一種具體的實施方式中，如圖1-3所示，扭力檢測裝置還包括平移裝置。載物裝置被設置在平移裝置上。平移裝置被配置為能使載物裝置在裝載位和檢測位之間移動。平移裝置可以是，例如第二氣動滑臺33。第二氣動滑臺33被設置在基座14上。當需要裝載待檢測件時，例如智能手錶主板19，第二氣動滑臺33帶動載物裝置到達裝載位，進行智能手錶主板19的裝載。裝載完成後進行扭力檢測，第二氣動滑臺33將載物裝置移動到檢測位，以對智能手錶主板19進行扭力檢測。當然，平移裝置也可以是電缸、擺缸等，只要能水平移動載物裝置即可。

在本發明的一種具體的實施方式中，如圖1-4所示，扭力檢測裝置還包括升降裝置。轉動裝置被設置在升降裝置上。升降裝置被配置為能使轉動裝置沿Y軸方向移動。升降裝置可以是，例如第一氣動滑臺20。當需要裝載智能手錶主板19時，升降裝置處於升起位置以使擺針21與待檢測件(例如智能手錶主板19)分離。當載物裝置裝載完成，並回到檢測位後，升降裝置下降以便於擺針21與待檢測件(例如智能手錶主板19)配合。當然，升降裝置也可以設置為電缸，只要能實現轉動裝置的升降即可。

在本發明的一種具體的實施方式中，如圖4-5所示，轉動裝置包括支架16、用於安裝扭力測試儀23的承載架27以及用於驅動承載架27的動力裝置。例如，支架16被設置在第一氣動滑臺20上。動力裝置被設置在支架16上。動力裝置可以是但不局限於步進電機15。步進電機15為本領域的常用設備在此不做詳細說明。支架16包括圓孔29。承載架27被設置在圓孔29上。承載架27被配置為能沿圓孔29轉動。為了使步進電機15的傳動更精確，步進電機15與承載架27之間採用齒輪傳動的方式進行傳動。為了便於承載架27沿Y軸轉動，在圓孔29與承載架27之間設置有軸承32以減小圓孔29與承載架27的摩擦力。當然，也可以是承載架27設置有與圓孔29相配合的轉動壁。安裝時，將轉動壁插入圓孔29中即可。

某些待檢測件，例如智能手錶主板19，在檢測時需要臨時外接電源以為指針轉動提供動力。為了便於檢測，可以採用接觸式供電。在一個例子中，如圖4或者5所示，載物裝置包括載物架18、固定架17和彈性元件。載物架18用於承載智能手錶主板19。載物架18通過彈性元件被設置在固定架17上。該彈性元件為壓縮型彈性元件，即被壓縮時產生彈力。彈性元件可以是但不局限於彈簧24或者彈片。在固定架17上設置有探針22。在一個例子中，固定架17被設置在第二氣動滑臺33上。探針22用於為智能手錶提供電源，其包括一正一負兩個探針22。通常情況下或者位於裝載位時，載物架18抬起，探針22與載物架18之間具有間距。工作時，升降裝置下降。轉動裝置下壓載物架18。當載物架18下降至設定位置時，探針22與待檢測件接觸以對待檢測件(例如智能手錶主板19)供電。設定位置可以根據需要進行設置，只要能使探針22與智能手錶主板19接觸即可。

當檢測主動扭力時，將步進電機15關閉以使承載架27被固定。此時，探針22通電以驅動智能手錶主板19，使錶針(未示出)轉動。錶針帶動擺針21發生轉動。由於錶針與擺針21同軸，故當擺針21被錶針驅動而發生轉動時，擺針21的受力相當於錶針受到的摩擦力。擺針21的受力會顯示為扭力。該扭力近似等於摩擦力。影像裝置記錄主動扭力檢測時的最大值，該值即為主動扭力。

當進行被動扭力檢測時，首先使智能手錶主板19失去動力，例如，控制電磁繼電器使探針22斷電；然後開啟步進電機15。步進電機15驅動扭力檢測裝置沿Y軸轉動，即擺針21沿Y軸轉動。擺針21轉動過程中會受到智能手錶的錶針的阻擋，擺針21驅動錶針轉動。當錶針發生轉動時，扭力會顯示在顯示錶上，此時的扭力近似等於錶針的摩擦力。影像裝置記錄被動扭力檢測時的最大值，該值即為被動扭力。在一個例子中，步進電機15被配置為能夠沿順時針和逆時針轉動。這種方式可以檢測智能手錶錶針順時針和逆時針轉動時的扭力。從而更利於對摩擦力大小的分析。

為了使扭力值的讀取更精確，在一個例子中，影像裝置被配置為間隔設定時間以捕捉扭力測試儀23的讀數。由於錶針的擺動為間歇性擺動，因此在扭力檢測時，在一個擺動周期內先逐漸變大，達到最大值時突然減小。在捕捉影像時，時間間隔應小於錶針擺動的周期。例如，在一個擺動周期內，捕捉10個扭力讀數。影像裝置可以是但不局限於攝像機11。處理器讀取10個讀數並進行分析，將10個讀數中的最大值顯示為扭力的值。在檢測時，應取錶針多次擺動的扭力值進行分析。例如，取多個最大值的平均值作為扭力值。例如，選取多次扭力值中的最大值作為扭力值。該時間間隔可以根據實際需要進行設置。

為了使攝像機11捕捉的影響更加準確，在一個例子中，還包括用於為影像裝置補光的補光裝置。補光裝置可以是但不局限於LED光源12、白熾光源或者反光板。為了使影響裝置和補光燈的位置更靈活，如圖1和2所示，扭力檢測裝置還包括支柱13。支柱13被設置在基座14上。影像裝置(例如攝像機11)和LED光源12被設置在支柱13上。LED光源12位於攝像機11和扭力測試儀23之間。攝像機11和LED光源12被配置為能沿支柱13的延伸方向移動。優選的是，支柱13的延伸方向為Y軸方向，以便於攝像機11和LED光源12位置的固定。當然，支柱13的延伸方向也可以與Y軸成設定的角度。

進一步地，為了避免外部環境對檢測的影響，在載物架18和轉動裝置(例如承載架27)中的任意之一上設置有側壁25，另一個上設置有密封面26。當轉動裝置下降時，側壁25與密封面26相接觸以在它們的內部形成腔體。擺針21和待檢測件(例如智能手錶主板19)位於腔體內。由於腔體為密封的腔體，故可以有效地防止外部環境，例如氣流、雨水等對扭力檢測的影響，從而使檢測結果更精確。

雖然已經通過例子對本發明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發明的範圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本發明的範圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發明的範圍由所附權利要求來限定。